動態地磅稱量誤差影響分析及檢定方法的研究

自改革開放以來,由于公路交通發展迅速,使得大型車輛的數量逐年增多,造成了很多超載現象。人們對超載危害的認識也逐步清楚,交通管理部門相繼提出了整治超限超載的方案。交通超限超載的治理離不開地磅,動態地磅在交通管理超限超載發揮這越來越重要的作用。動態地磅是交通管理的重要組成部分,它可以有效的遏制超載運輸,將因超載而造成的安全事故降到了最低概率,為管理交通事業提供便利,使交通事業得以可持續發展。動態地磅的稱量精度一直是影響動態地磅進一步發展的主要問題,所以對動態地磅的誤差進行系統的分析,找到提高稱重精度的方法是非常有必要的。本文首先介紹了當前國內外動態衡發展現狀,分析了現在動態地磅稱重技術存在的問題；詳述了動態地磅各組成部分和其工作原理,為后續動態地磅的誤差分析奠定理論基礎。論文的主體部分探討了影響動態地磅精度的誤差影響機制：首先,路面的不平度與汽車行駛速度引起的汽車隨機振動嚴重影響動態地磅的稱量精度。在動態地磅的動力學分析中,建立了汽車與路面相互作用的微分方程,依據路面不平度功率譜模型生成了路面不平度序列,最后建立了汽車動載荷的狀態空間模型,并結合生成的路面不平度序列對汽車動載荷進行了模擬,得到了汽車以不同速度,通過不同平整度的路面時產生的振動載荷,進一步研究提高動態稱重的精度提供非常有價值的理論基礎。其次,硬件電路中存在各種干擾：空間電磁波、電源激勵的擾動、信號串擾,PCB設計不足等等都會對動態地磅稱重精度產生影響。本文通過分析干擾的各種途徑,針對山西某公司生產的動態稱重儀表,對其硬件電路中的各種干擾進行分析,并提出了抗干擾措施。再次,通過對大量的動態地磅稱量實驗的數據分析,證明本文建立的動態稱重的數學模型的可靠性,并著重介紹了FIR(有限沖擊響應)數字濾波器,并給出對動態地磅實際稱量數據的處理結果,同時對動態稱重儀表的靜態特性進行了檢定。本文最后介紹了動態地磅的相關檢驗標準及規范,對動態地磅的檢定方法提出部分改進建議,有助于檢定行為的科學化。

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